高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動向心力 《56向心力》說課稿

向心力（說課）【教材分析】1、教材的地位、作用和特點：《向心力》是司南版高一物理必修2中第4章第2節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)是本章的重點，學(xué)好這部分知識可以加深對牛頓第二定律的理解，并為學(xué)習(xí)萬有引力的應(yīng)用部分做好必要的準(zhǔn)備。2、三維目標(biāo)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生需理解向心力的概念，掌握向心力的特點及其表達(dá)式。通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力、實驗探究能力與合作精神，并通過實驗掌握控制變量法和科學(xué)猜想法。3、教學(xué)重點和難點：通過對教材的分析和處理，我確立的本節(jié)課的重點和難點：通過合作交流得出F與m、r、ω的定量關(guān)系是本節(jié)課的重點。理解向心力的概念、掌握向心力的特點是本節(jié)課的難點。請學(xué)生上臺完成“水流星”實驗。通過實驗，學(xué)生自主參與，親身經(jīng)歷了教學(xué)過程，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實驗的過程中，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)：小桶在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動的過程，當(dāng)小桶開口向下時，水不撒出。水為何不撒出呢？帶著這個問題引入本節(jié)課需要研究的內(nèi)容――向心力。2、實驗和動畫結(jié)合，探究向心力的特點既然要研究向心力。向心力是什么，它具有什么特點呢？這是本節(jié)課需要突破的一個難點，我采用了課堂實驗與動畫相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。下面所播放的視頻中采用的圖示的這套自制的實驗裝置，這部分使透明的玻璃管，在靠近紅色小球一端用橡皮膜封閉住。接通電源，玻璃管可繞軸轉(zhuǎn)動。下面我來播放一小段課堂實驗視頻?！敬蜷_視頻】玻璃管轉(zhuǎn)動的過程中，綠色小球未受到向心力的作用無法做圓周運(yùn)動，飛出了玻璃管。而紅色的小球始終在向心力的作用下做圓周運(yùn)動，近處的學(xué)生可觀察到橡皮膜發(fā)生了形變。但由于實驗的時間短，玻璃管轉(zhuǎn)動速度太快，遠(yuǎn)處的學(xué)生難以觀察到部分實驗現(xiàn)象。另外，在實驗的過程中，學(xué)生也無法邊觀察邊分析。本環(huán)節(jié)采用動畫模擬前面的實驗?！敬蜷_實驗動畫】該動畫建立在實驗的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了動畫的可信度。該裝置與實驗裝置想類似，黃色的是小球，紅色的是橡皮膜。該動畫具有較強(qiáng)的可操作性，“上”、“下”、“左”、“右”四個方向鍵可移動圖像的位置，“＋”“－”可調(diào)節(jié)圖像的大小，另外還可觀察到多方向上的視圖?，F(xiàn)在我們所看到的是裝置的側(cè)視圖，為了便于學(xué)生觀察，我將它調(diào)整為俯視圖。⑵進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：向心力具有什么特點呢？再一次重現(xiàn)實驗過程，并加入小球的受力圖以及速度方向，學(xué)生可以歸納出向心力的特點。以此來突破本節(jié)課的難點，同時培養(yǎng)學(xué)生的分析和觀察能力。3、科學(xué)猜想向心力的大小與哪些因素有關(guān)通過學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了做圓周運(yùn)動的物體需要向心力這一基本概念。那么，向心力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？這是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，本環(huán)節(jié)采用了以學(xué)生為主體的實驗探究。為了讓全體學(xué)生都能參與到實驗中來，我們給每兩位學(xué)生提供了一套自制的實驗儀器首先要求學(xué)生對三個實驗裝置進(jìn)行觀察，通過比較學(xué)生發(fā)現(xiàn)三套實驗裝置在小球的質(zhì)量與轉(zhuǎn)動半徑上存在著不同。開始實驗之后，學(xué)生以極大的熱情投入到實驗中來。由于該實驗較為簡單，通過合作交流，學(xué)生可得到向心力的大小與哪些因素有關(guān)。接著，學(xué)生匯報猜想結(jié)果，為了配合學(xué)生的匯報，將實驗過程展示給全體同學(xué)。我再一次采用了動畫來展示實驗過程?！敬蜷_動畫】該動畫利用彈簧代替了橡皮繩，效果一樣。匯報時，教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生描述他的猜想依據(jù)。比如：學(xué)生認(rèn)為，F(xiàn)與m有關(guān)。他選取質(zhì)量不同的兩套實驗裝置，通過橡皮繩的形變程度得到猜想結(jié)果。教學(xué)的過程中還可根據(jù)需要點擊空格鍵顯示出實驗結(jié)論。如果學(xué)生認(rèn)為F與r有關(guān)，他可選擇半徑不同的兩套實驗裝置，同樣可得到實驗結(jié)論。如果學(xué)生認(rèn)為F與ω有關(guān)，他只選擇一套實驗裝置，通過改變ω得到猜想結(jié)果。教學(xué)過程中，我們還可顯示出向心力的大小和方向。在本節(jié)課的實際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)：大部分學(xué)生可以從實驗現(xiàn)象中體會出F與m、r、ω有關(guān)。從中，學(xué)生獲取了實驗探究的重要方法－科學(xué)猜想法。通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)所提供的實驗儀器存在著不足，當(dāng)我們掄動裝置時，小球并不會在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。因此，小球做圓周運(yùn)動的向心力由重力與拉力的合力提供，而不由繩子的拉力提供。但在粗略研究的情況下，橡皮繩的伸長長度可以反映出向心力的大小。4、實驗探究F與m、r、ω之間的定量關(guān)系學(xué)生通過猜想得出F與m、r、ω有關(guān)。那么，如何驗證他們的猜想結(jié)果是否正確乃至得出F與m、r、ω之間的定量關(guān)系呢。在此，我仍采用了實驗探究的方式。目的在于使學(xué)生從思考、合作交流中獲取知識，從而重視獲取知識的過程與方法。先是設(shè)計實驗。首先，向?qū)W生提出問題：如何研究F與m、r、ω這三個量的關(guān)系？由于學(xué)生在研究牛頓第二定律、重力勢能、動能時都使用了控制變量法。因此，學(xué)生容易設(shè)計出實驗方案，從而加深了對控制變量法的理解，突出了本節(jié)的重點。在接下來的實驗探究環(huán)節(jié)中，我對教材進(jìn)行了處理，改傳統(tǒng)的教師演示實驗為學(xué)生分組實驗。學(xué)生每六人為一組，我們給每組都提供了一臺向心力演示儀?！敬蜷_】，為了便于遠(yuǎn)處的學(xué)生觀察，我利用視頻加以介紹，在介紹的過程中可根據(jù)需要點擊暫停鍵加以說明在介紹過向心力演示儀后，學(xué)生做起了探究實驗。在實驗的過程中，我們給每組提供了一個實驗數(shù)據(jù)記錄表?！敬蜷_實驗數(shù)據(jù)記錄表】，表格分為三個步驟，記錄下實驗的全過程。學(xué)生可在實驗的過程中邊實驗邊記錄數(shù)據(jù)，并填寫實驗結(jié)論，實驗完成后，點擊保存以備下一個環(huán)節(jié)使用。在學(xué)生的匯報環(huán)節(jié)中，我們要求學(xué)生以小組為單位推舉代表到講臺上進(jìn)行匯報。學(xué)生可以方便快捷地從計算機(jī)中讀取實驗數(shù)據(jù)，這是學(xué)生在探究實驗中記錄下的一組數(shù)據(jù)。學(xué)生利用記錄下的數(shù)據(jù)加以說明，從而使實驗過程和結(jié)論更為清晰明了，同時培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)據(jù)處理與分析的能力。在本環(huán)節(jié)中，學(xué)生積極參與，形成了一種良好的教學(xué)氛圍。通過實驗，學(xué)生得出了，同時也培養(yǎng)了學(xué)生尊重事實，實事求是的科學(xué)態(tài)度?！拘〗Y(jié)】《向心力》是《勻速圓周運(yùn)動》這章的重點內(nèi)容，學(xué)好這節(jié)課為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本節(jié)課采用引導(dǎo)探究的方式，通過提出問題－科學(xué)猜想－實驗探究－學(xué)生匯報－得出結(jié)論的方式進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)過程中多次使用清華同方的多媒體課件輔助教學(xué)，從而使實驗過